BR112020003655B1 - Aço laminado a frio, aço de laminagem e método para fabricar aço laminado a frio - Google Patents
Aço laminado a frio, aço de laminagem e método para fabricar aço laminado a frio Download PDFInfo
- Publication number
- BR112020003655B1 BR112020003655B1 BR112020003655-2A BR112020003655A BR112020003655B1 BR 112020003655 B1 BR112020003655 B1 BR 112020003655B1 BR 112020003655 A BR112020003655 A BR 112020003655A BR 112020003655 B1 BR112020003655 B1 BR 112020003655B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- cold
- rolling
- rolled steel
- steel
- magnetic
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 title claims description 21
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 56
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 45
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 claims description 6
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 229910000565 Non-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001295 No alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
um aço de laminagem magnético laminado a frio com excelentes propriedades magnéticas e um método para fabricá-lo. a porcentagem em peso da composição química do aço é: c=0,010%, mn: 0,20 a 0,50%, s=0,0050%, p=0,030% e 0,4%=si e os teores de si e al satisfazendo: 0,65% =si+1,2al=1,5%, com um ou mais componentes dentre b, zn, co, sn, sb, cu e bi adicionados em uma quantidade controlada a 0,020 a 0,10%, o equilíbrio sendo fe e impurezas inevitáveis. o método de fabricação compreende fundição, lingotamento, aquecimento de placa, laminação a quente, decapagem e laminação a frio, amolecimento e recozimento e nivelamento. o aço de laminagem magnético laminado a frio tem excelentes propriedades magnéticas e boa trabalhabilidade, uma perda de ferro de p15/50=3,9 w/kg e uma indução magnética de b50.=1,68 t após recozimento magnético.
Description
[001] A presente invenção diz respeito a um aço de laminagem magnético laminado a frio com excelentes propriedades magnéticas e um método para fabricar o mesmo.
[002] O aço de laminagem magnético laminado a frio é um material magnético mole metálico importante, também conhecido como aço elétrico semiprocessado. É usado principalmente para fabricar núcleos de ferro de motores e transformadores. Após recozimento intermediário e laminação de encruamento na usina de aço, a bobina de aço laminada a frio é fornecida diretamente aos usuários subsequentes sem ser revestida com um revestimento isolante e os usuários conduzem puncionamento e recozimento magnético para tanto. Seu processo básico de produção inclui as seguintes etapas: na usina de aço: fundição ^ laminação a quente ^ (normalização, opcional, apenas para produtos de alta qualidade) -^ laminação a frio -^ recozimento de amolecimento ^ laminação de encruamento ^ acabamento, em que a superfície da placa de aço possui nenhum revestimento isolante, nenhum revestimento de óleo ou é revestida apenas com uma pequena quantidade de óleo antiferrugem especial; usuários: corte da bobina de aço ^ puncionamento ^ recozimento magnético e recozimento azul.
[003] As vantagens do aço de laminagem magnético laminado a frio são as seguintes: 1) ) A eficiência de produção é alta, e o equipamento de produção é igual ao da placa laminada a frio convencional. A usina de aço não precisa investir em novos equipamentos, o que pode aumentar a variedade de produtos da usina de aço e trazer benefícios adicionais à usina de aço; 2) ) Comparada com o aço elétrico totalmente processado, a superfície do aço de laminagem magnético laminado a frio não precisa ser revestida com um revestimento isolante; portanto, o custo de fabricação é baixo; 3) ) As propriedades magnéticas do produto são aprimoradas e o produto é superior em 2 a 3 graus ao aço elétrico não orientado e totalmente processado; 4) ) Para os usuários, o aço de laminagem magnético laminado a frio alcança o valor alvo de perda de ferro e indução magnética do núcleo de ferro através do recozimento magnético e forma uma camada de isolamento através de oxidação negra, o que aprimora o desempenho do núcleo de ferro acabado e cumpre os requisitos de maioria das aplicações de núcleos de motor. O aço de laminagem magnético laminado a frio é amplamente usado em núcleos de motor e núcleos de transformador nos Estados Unidos e sua escala de mercado é muitas vezes maior que a do aço elétrico não orientado e totalmente processado. Nos anos recentes, a proporção de uso do mesmo expandiu e mais e mais usuários de motores e compressores no mercado doméstico começaram a prestar atenção ao uso deste material.
[004] A patente chinesa CN1974820A descreve um método para produzir aço elétrico semiprocessado. As composições químicas da placa de aço elétrico semiprocessado são as seguintes: C: 0,001 a 0,020%, Si: 0,15 a 1,40%, Mn: 0,15 a 1,20%, P: 0,0015 a 0,10%, S: 0,005 a 0,020%, Al: 0,15 a 0,80%, N: 0,0015 a 0,0080%, Sb: 0,015 a 0,12%, Sn: 0,015 a 0,12% e o restante sendo ferro e impurezas inevitáveis. O lingotamento contínuo de placa fina e laminação de placa laminada a quente são usados, sendo então submetida a decapagem, laminação a frio, recozimento e laminação a frio secundária para obter o aço elétrico semiprocessado, em que a taxa de redução da laminação a frio secundária é de 2 a 10%. A característica dessa tecnologia é usar a tecnologia de laminação e lingotamento contínuo de placa fina para obter uma estrutura de textura favorável e alcançar aprimoramentos magnéticos. Entretanto, o processo de laminação a frio secundário tem requisitos relativamente altos em taxa de redução e requer equipamentos especiais de laminação a frio e laminação de encruamento.
[005] A patente chinesa CN1864879A descreve um método para a produção de aço silício laminado a frio semiprocessado por laminação e lingotamento contínuo de placa fina. A placa de lingotamento contínuo com teor de Si de 0,2 a 1,0%, teor de Mn de 0,20 a 0,8%, teor de P de 0,02 a 0,07%, teor de alumínio solúvel em ácido de 0,04 a 0,30% e teor de Sb de 0,02 a 0,06% é obtida controlando o processo siderúrgico. Em seguida, a placa de lingotamento contínuo é submetida a laminação a quente, decapagem e laminação a frio, recozimento e laminação de encruamento tendo deformação com alongamento de 2 a 18% para obter a placa laminada a frio, a qual possui uma perda de ferro menor que 6,5 W/kg após o recozimento magnético. Esse método de fabricação também usa laminação de encruamento com grande alongamento e a perda de ferro é alta.
[006] A fim de reduzir o custo, a patente chinesa CN101306434A descreve um método para preparar aço elétrico não orientado semiprocessado livre de alumínio e com baixos teores de carbono e silício, o qual é caracterizado pela composição não conter elementos de liga, tais como Al, Sn, Sb, Cu, Cr, Ni e terras raras, reduzindo, desse modo, o custo das ligas siderúrgicas. Enquanto isso, uma deformação crítica grande de 3,1% a 13,2% é usada, provendo os produtos finais com propriedades magnéticas de P15/50 = 3,45-5,05 W/kg e B50 = 1,69 T-1,76 T. Entretanto, visto que a chapa de aço não contém Al e nenhuma liga para inibir a oxidação interna é adicionada, a oxidação interna na camada superficial ocorre muito facilmente quando a chapa de aço é recozida em condições de forno complicadas, especialmente quando o ponto de orvalho é maior que 0 °C. Isso leva à degradação magnética e limita o escopo da aplicação.
[007] A patente chinesa CN101654757A também descreve uma chapa de aço elétrica não orientada e semiprocessada e um método fabricação da mesma. As composições químicas da placa de aço são as seguintes: C: <0,003%, Si: 1,00 a 2,30%, Mn: 0,20 a 1,00%, P: 0,01 a 0,10%, S: <0,005%, Al: 0,20 a 0,80%, N: <0,005%, e o restante sendo ferro e impurezas inevitáveis. O processo de produção inclui lingotamento contínuo de placa, laminação a quente, decapagem, laminação a frio e recozimento. Caracteriza-se pela superfície da chapa de aço ser revestida com um revestimento isolante após o recozimento, enquanto não tem laminação de encruamento. Quando o teor de Si é 1,15%, a perda de ferro (P15/50) após o recozimento magnético é de cerca de 4,2 W/kg.
[008] O problema técnico a ser resolvido pela presente invenção é obter um aço de laminagem magnético laminado a frio que pode inibir o comportamento de oxidação interna e que tenha excelentes propriedades magnéticas moles através de um projeto de composição razoável e controle de processo sob condição de baixa redução de laminação de encruamento.
[009] O objetivo da presente invenção é prover um aço de laminagem magnético laminado a frio com excelentes propriedades magnéticas e um método de fabricação do mesmo. O aço de laminagem magnético laminado a frio tem excelentes propriedades magnéticas e um bom desempenho de processamento. Após recozimento magnético, o aço de laminagem magnético laminado a frio apresenta uma perda de ferro (P15/50) de 3,9 W/kg ou menos e uma indução magnética (B50) de 1,68 T ou mais.
[010] Para alcançar o objetivo acima, as soluções técnicas da presente invenção são as seguintes.
[011] Um aço laminado a frio com excelentes propriedades magnéticas compreendendo a seguinte composição química em porcentagem por peso: C≤0,010%, Mn: 0,20 a 0,50%, S≤0,0050%, P≤0,030%, 0,4% ≤Si, Al em uma relação de teor de 0,65% ≤Si+1,2Al≤1,5% e um ou mais elementos dentre B, Zn, Co, Sn, Sb, Cu e Bi adicionados em uma quantidade total controlada a 0,020 a 0,10%, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis.
[012] Após o recozimento magnético, o aço laminado a frio de acordo com a presente invenção tem uma perda de ferro (P15/50) (isto é, a perda de ferro sob a condição de uma frequência de 50 Hz e uma indução magnética de 1,5 T) de 3,9 W/kg ou menos e uma indução magnética (B50) de 1,68 T ou mais.
[013] O aço laminado a frio da presente invenção pode ser usado para fabricar aço de laminagem.
[014] Na presente invenção, os padrões de medida para perda de ferro e indução magnética são realizados com referência ao padrão chinês GB/T 3655.
[015] A composição química do aço laminado a frio de acordo com a presente invenção é projetada como se segue:
[016] Si: o elemento silício pode aprimorar significativamente a resistividade, a resistência e a dureza do aço, reduzir a perda de ferro e melhorar o desempenho do processamento de puncionamento. Portanto, o teor de silício na composição química da presente invenção é controlado para não menos que 0,40%.
[017] Si + Al: aumentar os teores de Si e Al pode aumentar a resistividade do aço, reduzindo, desse modo, a perda de ferro, mas também degradará a indução magnética ao mesmo tempo. A presente invenção controla o teor de silício e alumínio para cumprir a relação de 0,65%<Si+1,2Al<1,5% otimizando a composição. Por um lado, quando o teor de Si+1,2Al é menor que 0,65%, sob a condição de alongamento relativamente pequeno, o aperfeiçoamento na perda de ferro após recozimento magnético é limitado e o desempenho é baixo. Por outro lado, quando o teor de Si + 1,2Al excede 1,5%, a indução magnética deteriora severamente e o custo da liga aumenta ao mesmo tempo.
[018] C: carbono é um elemento prejudicial que não é propício ao magnetismo. Caso o teor de carbono seja muito alto, isso causará aumento na perda de ferro, envelhecimento magnético e dificuldade de descarbonização para usuários. Portanto, o teor de carbono deve ser limitado a não mais que 0,010%.
[019] Mn: manganês pode aumentar a resistividade, melhorar a plasticidade da laminação a quente e a estrutura de grão ao mesmo tempo e é propício ao aperfeiçoamento de propriedades magnéticas. Nem quantidade aditiva menor que 0,2% nem quantidade aditiva maior que 0,5% são propícias a aprimorar o desempenho.
[020] Selecionar um ou mais elementos dentre B, Zn, Co, Sn, Cu, Sb, Bi e afins que são adicionados em uma quantidade controlada de 0,020 a 0,10% para microliga tem vantagens conforme segue: primeiro, a segregação de elemento(s) de liga no contorno de grão pode ser usada para aprimorar a textura do grão, aumentar a resistência de textura favorável {110} e suprimir {111} a textura da fibra, aprimorando, desse modo, as propriedades magnéticas; segundo, a segregação de elemento(s) de liga no contorno de grão é usada para impedir que o elemento de oxigênio se difunda na chapa de aço e impedir que a camada superficial gere uma camada interna de óxido, evitando, desse modo, a degradação das propriedades magnéticas e aprimorando a adaptabilidade do aço de laminagem no processo de recozimento magnético para usuários.
[021] S: enxofre é um elemento prejudicial ao magnetismo. O precipitado de MnS fino formado a partir de enxofre e Mn dificulta o crescimento de grão durante o processo de recozimento e degrada a perda de ferro. O teor de S na presente invenção é limitado a não mais que 0,0050%.
[022] P: o elemento fósforo tende a segregar ao longo do contorno de grão, resultando em baixo desempenho do processamento. Especialmente para produtos com baixo teor de carbono e alto teor de Si + Al, caso o teor de fósforo seja muito alto, tende a ocorrer fragilização após o recozimento. Portanto, o teor de P é limitado a 0,030% ou menos.
[023] Um método para fabricar o aço laminado a frio com excelentes propriedades magnéticas de acordo com a presente invenção é provido, compreendendo as seguintes etapas: 5) fundição e lingotamento fundição e lingotamento em uma placa de acordo com a composição descrita acima; 6) aquecer a placa a uma temperatura de 1050 a 1180°C; 7) laminação a quente em que a temperatura de laminação de acabamento F e o teor de Si cumprem a relação de 830<F<860+exp (112xÀ+2,8), em que À representa o teor de Si e a unidade de F é °C; e em que o bobinamento é realizado a uma temperatura de 650 a 740 °C para obter uma placa laminada a quente tendo uma espessura de 2,2 a 2,8 mm; 8) decapagem e laminação a frio em um processo de laminação a frio de etapa única em uma taxa de redução total de 72% ou mais; 9) recozimento de amolecimento em um forno de recozimento contínuo a uma temperatura de 650 a 780 °C e um tempo de 60 a 100s; 10) laminação de encruamento em um alongamento de 1,0 a 2,0%.
[024] O núcleo do método de fabricação da presente invenção é o projeto da composição química e o processo de laminação a quente. Para o sistema de liga Fe-Si, quando o teor de Si é de 1,7% ou menos, uma transição de fase de austenita Y para ferrita α é presente durante a laminação a quente a 900 a 1100 °C, em que o teor de Si no aço tem uma influência importante sobre o ponto de transformação de fase Ar3. Quando o teor de Si aumenta dentro do intervalo, a temperatura do ponto de transformação de fase Ar3 aumenta acentuadamente. Além disso, as duas fases de austenita e ferrita têm uma diferença relativamente grande na resistência à deformação, e a resistência à deformação durante o processo de laminação a quente flutua bastante, dificultando o controle da espessura e do formato da chapa laminada a quente.
[025] O teor máximo do elemento Si na composição do aço da presente invenção não excede 1,5%, e a transformação de austenita em ferrita também pode ocorrer durante o processo de laminação de acabamento. Na presente invenção, ao controlar a temperatura de laminação de acabamento a não mais do que a temperatura de transformação de fase Ar3e para vários teores de silício que controlam a temperatura de laminação de acabamento para cumprir a relação de 830<F<860+exp(112xÀ+2,8), em que À representa o teor de Si, a última ou as duas últimas passagens de laminação de acabamento são garantidas para que ocorram além da região de duas fases, isto é, na região de fase de ferrita única, o que reduz a flutuação da resistência à deformação, aumenta a estabilidade de laminação e controle de formato e, ao mesmo tempo, evita uma temperatura de laminação de acabamento muito alta que fará com que a camada superficial da chapa laminada a quente gere camada de oxidação interna.
[026] Enquanto isso, em conjunto com a temperatura de bobinagem adequada de 650 a 740 °C, a proporção de estrutura de grão recristalizado da chapa laminada a quente excede 70%, portanto, o propósito de aprimorar a indução magnética do produto final é alcançado.
[027] Os efeitos benéficos da presente invenção são como se segue.
[028] (1) O projeto da razão entre o elemento Si e o elemento Al: na presente invenção, ao projetar razoavelmente os teores dos elementos Si e Al, a indução magnética também é aprimorada ao passo que baixa perda de ferro é alcançada.
[029] (2) Utilizar micro liga e a seleção de um ou mais elementos dentre B, Zn, Co, Sn, Cu, Sb, Bi e afins para que a micro liga tenha as seguintes vantagens: por um lado, a segregação de elemento(s) de liga no contorno de grão pode ser usada para aprimorar a textura e aumentar o magnetismo; por outro lado, a capacidade adaptativa ao ambiente do aço de laminagem durante o recozimento magnético é aprimorada, e a oxidação interna pode ser suprimida no ambiente de recozimento com um ponto de orvalho acima de 0 °C e, então, a degradação das propriedades magnéticas é impedida.
[030] (3) Na presente invenção, ao projetar o processo de laminação a quente, a estrutura de grãos e a qualidade do formato da chapa laminada a quente são aprimoradas. Enquanto isso, em conjunto com o processo de recozimento de amolecimento e laminação de encruamento e deformação por prensagem, o aço de laminagem magnético laminado a frio com excelentes propriedades magnéticas é obtido.
[031] (4) O processo de laminação de encruamento da presente invenção emprega um alongamento baixo de 1,0 a 2,0%. Por um lado, através de uma baixa redução de laminação de encruamento para a chapa de aço é benéfica para aprimorar o desempenho do processamento de puncionamento da chapa de aço. Também promove o crescimento de grão durante o processo de recozimento magnético, reduz a perda de ferro e aumenta a permeabilidade magnética. Por outro lado, o requisito para a capacidade de laminação do dispositivo laminador de encruamento é baixo, a força de laminação no processo de laminação de encruamento é pequena e o consumo de energia é baixo. A produção pode ser realizada usando um laminador de encruamento comum. Não requer um laminador de encruamento especializado de alta potência e o investimento em equipamento adicional é pequeno.
[032] A presente invenção será descrita adicionalmente abaixo em conjunto com Exemplos.
[033] A Tabela 1 mostra a porcentagem em massa dos principais elementos dos aços de laminagem magnéticos laminados a frio com excelentes propriedades magnéticas dos Exemplos A0 a A10. O balanço da composição é Fe e outras impurezas inevitáveis.
[034] A Tabela 2 lista especificamente a temperatura de laminação de acabamento correspondente, temperatura de bobinamento, parâmetros do processo de recozimento de amolecimento e do processo de laminação de encruamento dos Exemplos A0 a A10.
[035] A Tabela 3 lista os resultados das propriedades magnéticas das chapas de amostra dos Exemplos A0 a A10 testadas após recozimento magnético sob condições diferentes, em que: recozimento magnético I: a temperatura de recozimento foi de 760 °C, o tempo de retenção foi 2,5 horas, a atmosfera era 10% de H2 e 90% de N2 e o ponto de orvalho era 26 °C; recozimento magnético II: a temperatura de recozimento foi de 790 °C, o tempo de retenção foi 1 hora, a atmosfera era 20% de H2 e 80% de N2e o ponto de orvalho era 13 °C.
[036] Tabela 1
[037] O aço de laminagem magnético laminado a frio dos Exemplos A0 a A10 foi obtido pelas seguintes etapas de processo: 1) fundição e lingotamento contínuo de acordo com a composição da Tabela 1 para obter a placa correspondente; 2) laminação a quente: em que a temperatura de aquecimento da placa foi de 1080 a 1160 °C, a temperatura da laminação a quente de acabamento foi controlada para 830 °C a 890 °C, a temperatura de bobinamento foi de 650 a 740 °C e a espessura da chapa laminada a quente foi de 2,5 mm; 3) decapagem e laminação a frio: em que a laminação a frio usava o processo de laminação a frio de etapa única, os números A0 a A8 correspondiam à espessura de laminação de 0,50 a 0,51 mm e A9, A10 correspondiam à espessura de laminação de 0,475 a 0,48 mm; 4) processo de recozimento amolecimento: em que a temperatura de recozimento foi de 650 a 780 °C, o tempo de retenção foi de 60 a 100 segundos; 5) processo de laminação de encruamento: em que o alongamento de laminação de encruamento foi de 1,0 a 2,0%, em que A0 a A8 correspondiam a 0,50 mm de espessura dos produtos finais do aço em tiras e A9 e A10 correspondiam a 0,47 mm de espessura do aço em tiras.
[038] Tabela 2
[039] Tabela 3
[040] Observa-se a partir dos resultados que cada aço de laminagem magnético laminado a frio com excelentes propriedades magnéticas obtidos pela presente invenção apresenta uma perda de ferro (P15/50) menor que 3,9 W/kg e uma indução magnética (B50) maior que 1,68 T após ser submetido a vários processos de recozimento magnético. Isto demonstra que os aços de laminagem magnéticos laminados a frio obtidos pela presente invenção têm excelentes propriedades magnéticas moles, tais como baixa perda de ferro e alta indução magnética.
[041] A fim de melhor ilustrar a presente invenção, a porcentagem de composição química, parâmetros de processo e propriedades dos Exemplos Comparativos B1 a B6 são listados abaixo. Os produtos acabados dos Exemplos Comparativos B1 a B6 têm uma espessura de 0,50 mm.
[042] A Tabela 4 lista a porcentagem em massa de cada elemento químico dos aços de laminagem magnéticos laminados a frio dos Exemplos Comparativos B1 a B6. A Tabela 5 lista especificamente a temperatura de laminação de acabamento correspondente, temperatura de bobinamento, parâmetros do processo de recozimento de amolecimento e do processo de laminação de encruamento dos Exemplos Comparativos B1 a B6.
[043] A Tabela 6 lista os resultados das propriedades magnéticas das chapas de amostra dos Exemplos Comparativos B1 a B6 testados após recozimento magnético sob condições diversas, em que: recozimento magnético I: a temperatura de recozimento foi de 760 °C, o tempo de retenção foi 2,5 horas, a atmosfera era 10% de H2 e 90% de N2e o ponto de orvalho foi de 26 °C; recozimento magnético II: a temperatura de recozimento foi de 790 °C, o tempo de retenção foi 1 hora, a atmosfera era 20% de H2 e 80% de N2e o ponto de orvalho foi de 13 °C.
[044] Tabela 4
[045] Tabela 5
[046] Tabela 6
[047] A partir dos resultados dos Exemplos Comparativos B1 a B3 na Tabela 6, observa-se que os Exemplos Comparativos B1 a B3 apresentam a propriedade magnética de perda de ferro (P15/50) maior que 3,9 W/kg ou indução magnética (B50) menor que 1,68 T.
Claims (10)
1. Aço laminado a frio, caracterizado pelo fato de que é ausente de revestimento isolante sobre a superfície e compreendendo a seguinte composição química em porcentagem por peso: C≤0,010%, Mn: 0,20 a 0,50%, S≤0,0050%, P≤0,030%, 0,4% ≤Si, Al em uma relação de teor de 0,65% ≤Si+1,2Al≤1,5% e um ou mais elementos dentre B, Zn, Co, Cu e Bi adicionados em uma quantidade total controlada a 0,020 a 0,10%, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis.
2. Aço laminado a frio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porcentagem por peso da composição química cumpre a relação de 0,4% ≤Si≤0,65% e a relação de 0,65% ≤Si+1,2Al≤1,0%.
3. Aço laminado a frio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porcentagem por peso da composição química cumpre a relação de 1,0%≤Si+1,2Al≤1,25%.
4. Aço laminado a frio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porcentagem por peso da composição química cumpre a relação de 1,0%≤Si e a relação de 1,30%≤Si+1,2Al≤1,50%.
5. Aço laminado a frio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aço laminado a frio é um aço em tiras tendo uma espessura de 0,40 a 0,60 mm.
6. Aço laminado a frio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o aço laminado a frio tem uma perda de ferro (P15/50) de 3,9 W/kg ou menos e uma indução magnética (B50) de 1,68 T ou mais após recozimento magnético.
7. Aço de laminagem, caracterizado pelo fato de que é feito do aço laminado a frio definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
8. Método para fabricar aço laminado a frio, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: 1) fundição e lingotamento fundição e lingotamento em uma placa de acordo com a seguinte composição química em porcentagem por peso: C≤0,010%, Mn: 0,20 a 0,50%, S≤0,0050%, P≤0,030%, 0,4%≤Si, Al em uma relação de teor de 0,65%≤Si+1,2Al≤1,5% e um ou mais elementos dentre B, Zn, Co, Cu e Bi adicionados em uma quantidade total controlada de 0,020 a 0,10%, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis; 2) aquecer a placa a uma temperatura de 1050 a 1180°C; 3) laminação a quente em que a temperatura de laminação de acabamento F e o teor de Si cumprem a relação de 830≤F≤860+exp (112xÀ+2,8), em que À representa o teor de Si e a unidade de F é °C; e em que o bobinamento é realizado a uma temperatura de 650 a 740 °C para obter uma placa laminada a quente tendo uma espessura de 2,2 a 2,8 mm; 4) decapagem e laminação a frio por um processo de laminação a frio de etapa única em uma taxa de redução total de 72% ou mais; 5) recozimento de amolecimento em um forno de recozimento contínuo a uma temperatura de 650 a 780 °C e um tempo de 60 a 100s; 6) laminação de encruamento em um alongamento de 1,0 a 2,0%, e é ausente de aplicação de revestimento isolante antes ou depois da laminação de encruamento.
9. Método para fabricar aço laminado a frio, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que na etapa 6) o aço é formado em um aço em tiras tendo uma espessura de 0,40 a 0,60 mm.
10. Método para fabricar aço laminado a frio, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o aço laminado a frio tem uma perda de ferro (P15/50) de 3,9 W/kg ou menos e uma indução magnética (B50) de 1,68 T ou mais após recozimento magnético.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710891291.1 | 2017-09-27 | ||
| CN201710891291.1A CN109554619A (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种磁性能优异的冷轧磁性叠片钢及其制造方法 |
| PCT/CN2018/107457 WO2019062732A1 (zh) | 2017-09-27 | 2018-09-26 | 一种磁性能优异的冷轧磁性叠片钢及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112020003655A2 BR112020003655A2 (pt) | 2020-09-01 |
| BR112020003655B1 true BR112020003655B1 (pt) | 2023-10-10 |
Family
ID=65864173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112020003655-2A BR112020003655B1 (pt) | 2017-09-27 | 2018-09-26 | Aço laminado a frio, aço de laminagem e método para fabricar aço laminado a frio |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109554619A (pt) |
| BR (1) | BR112020003655B1 (pt) |
| MX (1) | MX2020001802A (pt) |
| WO (1) | WO2019062732A1 (pt) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114517275A (zh) * | 2020-11-20 | 2022-05-20 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超级电磁纯铁冷轧板带及其制备方法 |
| CN112877527B (zh) * | 2021-01-11 | 2023-01-31 | 长春工业大学 | 一种基于临界变形制备高强度无取向电工钢的方法 |
| CN113403455B (zh) * | 2021-06-17 | 2024-03-19 | 张家港扬子江冷轧板有限公司 | 无取向硅钢的生产方法 |
| CN115198179A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-10-18 | 首钢智新迁安电磁材料有限公司 | 一种无取向电工钢及其制备方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676621B2 (ja) * | 1989-05-19 | 1994-09-28 | 新日本製鐵株式会社 | 磁気特性と溶接性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2004270011A (ja) * | 2003-03-11 | 2004-09-30 | Jfe Steel Kk | 回転機用高磁束密度無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| CN100999050A (zh) * | 2006-01-11 | 2007-07-18 | 宝山钢铁股份有限公司 | 低铁损高磁感冷轧无取向电工钢板的生产方法 |
| CN100513615C (zh) * | 2006-12-18 | 2009-07-15 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 半工艺电工钢的生产方法 |
| CN101921956A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-12-22 | 北京科技大学 | 一种高磁感低铁损低碳低硅无取向电工钢及制造方法 |
| CN101956127B (zh) * | 2010-10-15 | 2012-05-30 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 含Sn无取向电工钢板卷的制备方法 |
| CN102453844B (zh) * | 2010-10-25 | 2013-09-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种磁性优良的高效无取向硅钢制造方法 |
| CN102925793B (zh) * | 2012-11-27 | 2014-12-10 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种磁感≥1．8t的无取向电工钢及其生产方法 |
| CN103509995B (zh) * | 2013-09-24 | 2016-01-20 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种半工艺型冷轧无取向电工钢的制造方法 |
| CN103667879B (zh) * | 2013-11-27 | 2016-05-25 | 武汉钢铁(集团)公司 | 磁性能和机械性能优良的无取向电工钢及生产方法 |
| CN106756475B (zh) * | 2016-12-02 | 2019-04-30 | 武汉钢铁有限公司 | 中高频驱动电机用0.27mm厚无取向硅钢及生产方法 |
-
2017
- 2017-09-27 CN CN201710891291.1A patent/CN109554619A/zh active Pending
-
2018
- 2018-09-26 WO PCT/CN2018/107457 patent/WO2019062732A1/zh active Application Filing
- 2018-09-26 BR BR112020003655-2A patent/BR112020003655B1/pt active IP Right Grant
- 2018-09-26 MX MX2020001802A patent/MX2020001802A/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112020003655A2 (pt) | 2020-09-01 |
| WO2019062732A1 (zh) | 2019-04-04 |
| CN109554619A (zh) | 2019-04-02 |
| MX2020001802A (es) | 2020-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI683009B (zh) | 無方向性電磁鋼板 | |
| JP6891682B2 (ja) | 電磁鋼板及びその製造方法、ロータ用モータコア及びその製造方法、ステータ用モータコア及びその製造方法、並びに、モータコアの製造方法 | |
| JP6651759B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| JP5375559B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板の剪断方法及びその方法を用いて製造した電磁部品 | |
| TWI710647B (zh) | 無方向性電磁鋼板 | |
| BR112020003655B1 (pt) | Aço laminado a frio, aço de laminagem e método para fabricar aço laminado a frio | |
| KR102225229B1 (ko) | 무방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법 | |
| JP2005200756A (ja) | 無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP6842546B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| CN102925816B (zh) | 电驱动电机用无取向硅钢及其生产方法 | |
| JP2021509154A (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| WO2019132363A1 (ko) | 이방향성 전기장판 및 그의 제조방법 | |
| KR20200116990A (ko) | 무방향성 전자 강판 | |
| JP4319889B2 (ja) | 全周磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
| TWI682039B (zh) | 無方向性電磁鋼板及其製造方法 | |
| JP5447167B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| JP2012036459A (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| KR102569224B1 (ko) | 전자 강판 및 그의 제조 방법 | |
| JP5100000B2 (ja) | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| JP5671872B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| KR20210125073A (ko) | 무방향성 전자 강판 | |
| KR102561512B1 (ko) | 무방향성 전자 강판 및 그 제조 방법 | |
| JP7159592B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、並びにモータコアおよびその製造方法 | |
| TWI777498B (zh) | 無方向性電磁鋼板及其製造方法 | |
| JPH0860247A (ja) | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 26/09/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |